МЕХАНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ, СОДЕРЖАЩИЕ РОТОР САВОНИУСА
Автор: Анна Андреевна Мастерова
Организация: Механико-математический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова, Москва; НИИ механики МГУ имени М.В. Ломоносова, Москва
В работах [1-3] предложен феноменологический метод описания аэродинамических сил и моментов, действующих на ротор Савониуса в воздушном потоке. Данный метод позволяет описать аэродинамическое воздействие потока на ротор в виде функциональной зависимости сил и моментов от мгновенных значений обобщенных координат и скоростей, а также параметров систем, содержащих в своем составе ротор Савониуса. Как следствие такой подход дает возможность исследовать сложные механические системы, используя малопараметрические модели.
На основе упомянутого метода в данной работе исследуется динамика механической и электромеханической систем, в состав которых входит рассматриваемый тип ротора. А именно, построены математические модели ветроэнергетической установки на базе ротора Савониуса и ветродвижителя с ротором Савониуса. В первом случае энергия ветра преобразуется в электроэнергию, во втором – в полезную работу – движение ветромобиля, а ротор всегда выступает в качестве ветроприемного элемента. Описаны характеристики установившихся режимов движения и переходных процессов в зависимости от параметров и начальных условий.
Данное исследование в отличие от работы [4] учитывает зависимость аэродинамического воздействия на ротор и от угловой скорости вращения, и от угла поворота относительно набегающего потока. Обсуждается, какие свойства динамики изучаемых объектов можно уловить, используя не только усредненное значение момента на обороте, как это принято делать в таких случаях.
1. Мастерова А.А. Моделирование динамики малогабаритной ветроэнергетической установки на базе ротора Савониуса/ Труды конференции-конкурса молодых ученых. 13-17 октября 2017 г. / М.: Издательство Московского университета, 2018. – 140-147 с.
2. Мастерова А.А. Моделирование динамики колесной тележки, приводимой в движение с помощью ротора Савониуса/ Труды конференции-конкурса молодых ученых. 15-17 октября 2018 г. / М.: Издательство Московского университета – 98-105 с.
3. Мастерова А.А. Эмпирический подход к описанию воздействия потока на ротор Савониуса/ Тезисы конференции-конкурса молодых ученых Научно-исследовательского института механики МГУ имени М.В. Ломоносова 21-25 октября 2019 г. – с. 21.
4. Мастерова А.А. Динамика колесной тележки с ротором Савониуса / Всероссийская конференция молодых ученых-механиков YSM-2018. Тезисы докладов (4 − 14 сентября 2018 г., Сочи, «Буревестник» МГУ) / M.: Издательство Московского университета, 2018. – 116-116 с.
